A technécium izotópjai
A technécium (Tc) a periódusos rendszer első 82 eleme közül az egyik, amelynek nincs stabil izotópja (és a legkisebb rendszámú elem, amelynek kizárólag radioaktív izotópjai vannak) – a másik a prométium.[1] A legstabilabb izotópja a 98Tc (felezési ideje 4,2 millió év), 97Tc (felezési ideje 2,6 milló év) és 99Tc (felezési ideje: 211,1 ezer év).[2]
További huszonkét radioizotópot írtak le, melyek atomtömege a 87,933 (88Tc) és a 112,931 u (113Tc) közötti tartományba esik. Többségük felezési ideje egy óránál rövidebb, a kivételek a 93Tc (felezési ideje 2,75 óra), a 94Tc (felezési ideje 4,883 óra), 95Tc (felezési ideje 20 óra), és a 96Tc (felezési ideje 4,28 nap).[2]
A technéciumnak több magizomerje is létezik. Ezek közül a 97mTc a legstabilabb, felezési ideje 90,1 nap (0,097 MeV). Ezt követi a 95mTc (felezési ideje 61 nap, 0,038 MeV) és a 99mTc (felezési ideje 6,01 óra, 0,143 MeV). A 99mTc csak gamma sugarakat bocsát ki, a bomlástermék a 99Tc.[2]
A legstabilabb 98Tc izotópnál könnyebb izotópok fő bomlási módja az elektronbefogás, melynek során molibdén keletkezik. A nehezebb izotópok főként béta-sugárzók és ruténiummá bomlanak, kivéve a 100Tc-at, mely béta-bomlással és elektronbefogással is bomolhat.[2][3]
A technécium-99 a leggyakoribb és legkönnyebben elérhető izotóp, mivel ez az urán-235 egyik fő hasadási terméke. Egy gramm 99Tc-ben másodpercenként 6,2·108 bomlás történik (azaz aktivitása 0,62 GBq/g).[4]
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] A technécium izotópok stabilitása
A technécium és a prométium a könnyű elemek közül azzal a tulajdonsággal tűnnek ki, hogy nincs stabil izotópjuk. E jelenség magyarázata egy kicsit bonyolult.
Az atommagok cseppmodelljét felhasználva levezethető egy félempirikus formula, mely megadja a mag kötési energiáját. Ez a képlet megjósolja a „béta-stabilitás völgyének” létezését, melynek mentén a magok nem szenvednek béta-bomlást. A völgy „falán” elhelyezkedő magok hajlamosak béta-bomlással a völgy közepe felé haladni (egy elektron vagy pozitron kibocsátása, vagy egy elektron befogása révén). Adott A számú nukleon esetén a kötési energiák egy vagy több parabolán fekszenek, melynek alján a legstabilabb nuklid helyezkedik el. Több parabola is lehetséges, mivel a páros számú protont és páros számú neutront tartalmazó magok stabilabbak, mint a páratlan számú protont és páratlan számú neutront tartalmazó izotópok. Egyetlen béta-bomlással ilyenkor az egyik átalakul a másikká. Amikor csak egy parabola létezik, akkor azon csak egy stabil izotóp helyezkedhet el. Ha két parabola van, azaz amikor a nukleonok száma páros, akkor (ritkán) előfordulhat, hogy létezik egy stabil mag, mely páratlan számú protont és páratlan számú neutront tartalmaz (összesen négy ilyen izotóp létezik). Ilyen esetben azonban nem létezik olyan stabil izotóp, amely páros számú protont és páros számú neutront tartalmaz.
A technécium esetén (Z=43) a béta-stabilitás völgye 98 nukleon körül található. A 95–102 tömegszám között azonban legalább egy stabil nuklidja létezik a molibdénnek (Z=42) vagy a ruténiumnak (Z=44). A páratlan tömegszámú magok esetén ez azonnal kizárja stabil technécium izotóp létezését, mivel adott, páratlan számú nukleon esetén csak egy stabil mag létezik. Páros tömegszám esetén – mivel a technécium páratlan számú protont tartalmaz – a neutronok száma páratlan. Ilyen esetben az ugyanennyi nukleont tartalmazó, páros számú protonból felépülő stabil mag létezése kizárja a stabil technécium izotóp létezését.[5]
[szerkesztés] Táblázat
| Az izotóp jele |
Z(p) | N(n) | Az izotóp tömege (u) |
felezési idő | magspin | jellemző izotóp- összetétel (móltört) |
természetes ingadozás (móltört) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| gerjesztési energia | |||||||
| 85Tc | 43 | 42 | 84,94883(43)# | <110 ns | 1/2−# | ||
| 86Tc | 43 | 43 | 85,94288(32)# | 55(6) ms | (0+) | ||
| 86mTc | 1500(150) keV | 1,11(21) µs | (5+,5−) | ||||
| 87Tc | 43 | 44 | 86,93653(32)# | 2,18(16) s | 1/2−# | ||
| 87mTc | 20(60)# keV | 2# s | 9/2+# | ||||
| 88Tc | 43 | 45 | 87,93268(22)# | 5,8(2) s | (2,3) | ||
| 88mTc | 0(300)# keV | 6,4(8) s | (6,7,8) | ||||
| 89Tc | 43 | 46 | 88,92717(22)# | 12,8(9) s | (9/2+) | ||
| 89mTc | 62,6(5) keV | 12,9(8) s | (1/2−) | ||||
| 90Tc | 43 | 47 | 89,92356(26) | 8,7(2) s | 1+ | ||
| 90mTc | 310(390) keV | 49,2(4) s | (8+) | ||||
| 91Tc | 43 | 48 | 90,91843(22) | 3,14(2) perc | (9/2)+ | ||
| 91mTc | 139,3(3) keV | 3,3(1) perc | (1/2)− | ||||
| 92Tc | 43 | 49 | 91,915260(28) | 4,25(15) perc | (8)+ | ||
| 92mTc | 270,15(11) keV | 1,03(7) µs | (4+) | ||||
| 93Tc | 43 | 50 | 92,910249(4) | 2,75(5) óra | 9/2+ | ||
| 93m1Tc | 391,84(8) keV | 43,5(10) perc | 1/2− | ||||
| 93m2Tc | 2185,16(15) keV | 10,2(3) µs | (17/2)− | ||||
| 94Tc | 43 | 51 | 93,909657(5) | 293(1) perc | 7+ | ||
| 94mTc | 75,5(19) keV | 52,0(10) perc | (2)+ | ||||
| 95Tc | 43 | 52 | 94,907657(6) | 20,0(1) óra | 9/2+ | ||
| 95mTc | 38,89(5) keV | 61(2) nap | 1/2− | ||||
| 96Tc | 43 | 53 | 95,907871(6) | 4,28(7) nap | 7+ | ||
| 96mTc | 34,28(7) keV | 51,5(10) perc | 4+ | ||||
| 97Tc | 43 | 54 | 96,906365(5) | 2,6·106 év | 9/2+ | ||
| 97mTc | 96,56(6) keV | 91,4(8) nap | 1/2− | ||||
| 98Tc | 43 | 55 | 97,907216(4) | 4,2(3)·106 év | (6)+ | ||
| 98mTc | 90,76(16) keV | 14,7(3) µs | (2)− | ||||
| 99Tc | 43 | 56 | 98,9062547(21) | 2,111(12)·105 év | 9/2+ | ||
| 99mTc | 142,6832(11) keV | 6,0058(12) óra | 1/2− | ||||
| 100Tc | 43 | 57 | 99,9076578(24) | 15,8(1) s | 1+ | ||
| 100m1Tc | 200,67(4) keV | 8,32(14) µs | (4)+ | ||||
| 100m2Tc | 243,96(4) keV | 3,2(2) µs | (6)+ | ||||
| 101Tc | 43 | 58 | 100,907315(26) | 14,22(1) perc | 9/2+ | ||
| 101mTc | 207,53(4) keV | 636(8) µs | 1/2− | ||||
| 102Tc | 43 | 59 | 101,909215(10) | 5,28(15) s | 1+ | ||
| 102mTc | 20(10) keV | 4,35(7) perc | (4,5) | ||||
| 103Tc | 43 | 60 | 102,909181(11) | 54,2(8) s | 5/2+ | ||
| 104Tc | 43 | 61 | 103,91145(5) | 18,3(3) perc | (3+)# | ||
| 104m1Tc | 69,7(2) keV | 3,5(3) µs | 2(+) | ||||
| 104m2Tc | 106,1(3) keV | 0,40(2) µs | (+) | ||||
| 105Tc | 43 | 62 | 104,91166(6) | 7,6(1) perc | (3/2−) | ||
| 106Tc | 43 | 63 | 105,914358(14) | 35,6(6) s | (1,2) | ||
| 107Tc | 43 | 64 | 106,91508(16) | 21,2(2) s | (3/2−) | ||
| 107mTc | 65,7(10) keV | 184(3) ns | (5/2−) | ||||
| 108Tc | 43 | 65 | 107,91846(14) | 5,17(7) s | (2)+ | ||
| 109Tc | 43 | 66 | 108,91998(10) | 860(40) ms | 3/2−# | ||
| 110Tc | 43 | 67 | 109,92382(8) | 0,92(3) s | (2+) | ||
| 111Tc | 43 | 68 | 110,92569(12) | 290(20) ms | 3/2−# | ||
| 112Tc | 43 | 69 | 111,92915(13) | 290(20) ms | 2+# | ||
| 113Tc | 43 | 70 | 112,93159(32)# | 170(20) ms | 3/2−# | ||
| 114Tc | 43 | 71 | 113,93588(64)# | 150(30) ms | 2+# | ||
| 115Tc | 43 | 72 | 114,93869(75)# | 100# ms [>300 ns] | 3/2−# | ||
| 116Tc | 43 | 73 | 115,94337(75)# | 90# ms [>300 ns] | 2+# | ||
| 117Tc | 43 | 74 | 116,94648(75)# | 40# ms [>300 ns] | 3/2−# | ||
| 118Tc | 43 | 75 | 117,95148(97)# | 30# ms [>300 ns] | 2+# | ||
[szerkesztés] Megjegyzések
- A # jelölésű értékek nem kizárólag kísérleti adatokból származnak, ezeknél rendszeres tendenciákat is figyelembe vettek. A gyenge asszignációs argumentumú spineket zárójelben jelöltük.
- A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, leszámítva a IUPAC által megadott izotóp-összetételt és standard atomtömeget, melyeknél kiterjesztett bizonytalanságot használunk.
[szerkesztés] Hivatkozások
Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of technetium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. A fordítás eredetijének szerzőit az eredeti cikk laptörténete sorolja fel.
[szerkesztés] Külső hivatkozások
- Izotóptömegek: Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Izotópösszetétel és standard atomtömegek: Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683–800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
- A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3–128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
| A molibdén izotópjai | A technécium izotópjai | A ruténium izotópjai |
| Izotópok listája | ||
